[发明专利]氧化物溅射膜、氧化物溅射膜的制造方法、氧化物烧结体和透明树脂基板

说明书

本发明的目的在于提供通过量产性高的直流溅射而具有优异的透明性、良好的水蒸气阻隔性能、氧阻隔性能的氧化物溅射膜、氧化物溅射膜的制造方法、氧化物烧结体和透明树脂基板。一种氧化物溅射膜，其特征在于，其为含有Zn与Sn的非晶质透明的具有水蒸气阻隔性能或氧阻隔性能的氧化物溅射膜，上述Zn与Sn的金属原子数比的Sn/(Zn+Sn)为0.18以上0.29以下。

技术领域

本发明涉及含有Zn与Sn的非晶质透明的氧化物溅射膜及其制造方法、用于成膜出氧化物溅射膜的氧化物烧结体和在基材上成膜出氧化物溅射膜而得的透明树脂基板。本申请以2018年1月31日在日本提出的日本专利申请号特愿2018-015770为基础来主张优先权，并通过参考该申请而援用于本申请。

背景技术

作为在塑料基板、膜基板等透明树脂基板表面上的氧化硅、氧化铝等的阻隔膜，由具有水蒸气阻隔性能、氧阻隔性能的金属氧化物膜覆盖的树脂基板被用于以防止水蒸气、氧侵入、防止食品、药物等劣化为目的的包装用途中。近年来，也利用于液晶显示元件、太阳能电池、电致发光显示元件(EL元件)、量子点(QD)显示元件、量子点膜(QD膜)等。

对于电子设备尤其是显示元件中所使用的具有水蒸气阻隔性能或氧阻隔性能的透明树脂基板，近年来，随着显示元件的逐渐发展，除了轻量化、大型化这样的要求以外，对于形状自由度、曲面显示等柔性化等也有要求。对于迄今所使用的玻璃基板而言，应对较严格，因此开始采用透明树脂基板。

但是，透明树脂基板的基材与玻璃基板的基材相比水蒸气阻隔性能或氧阻隔性能差，因此水蒸气和氧会透过基材，存在使EL显示元件、QD显示元件等劣化这样的问题。为了改善这样的问题，进行了在柔性基板的基材上形成金属氧化物膜，提高了水蒸气阻隔性能或氧阻隔性能的透明树脂基板的开发。

尤其是伴随EL显示元件、QD显示元件的实用化，在使用它们的显示器为例如有机EL显示器时，已知：如果在有机EL显示元件中混入水蒸气、氧，则在阴极层与有机层的界面因水分、氧化造成的损伤影响较大，存在有机层与阴极部之间产生剥离、不发光部分产生黑斑、性能显著降低这样的问题。认为，对于这些显示器中可以使用的透明树脂基板所要求的水蒸气透过率(WVTR)为0.01g/m²/day以下，优选为0.005g/m²/day以下，氧透过率(OTR)为0.1cc/m²/day/atm以下，优选为0.05cc/m²/day/atm以下。另外，这些显示器对柔性化等也有要求，对于具有水蒸气阻隔性能或氧阻隔性能的透明树脂基板的薄型化的期望也大大提高。例如作为阻隔膜的膜厚，要求为100nm以下。

例如，专利文献1中，提出了通过原子层堆积膜法成膜出的无机气体阻隔膜。根据该专利文献，记载了40℃、90％RH下的水蒸气透过率可实现5×10^-4g/(m²·day)以下。膜厚为25nm以上100nm以下。

另外，专利文献2中，提出了具有有机膜层和气体阻隔层且通过等离子体CVD法成膜出气体阻隔层的阻隔膜。关于此时的水蒸气透过率，记载了40℃、90％RH下的水蒸气透过率为0.005g/m²/day以下。气体阻隔层的厚度为0.2～2μm。

另外，专利文献3中，介绍了通过溅射法在透明树脂基板(膜)上形成氧化锡系透明导电膜而得的气体阻隔性透明树脂基板(膜)。虽然水蒸气透过率小于0.01g/m²/day，但所使用的透明树脂基板(膜)为200μm，阻隔膜的厚度为100～200nm。

另外，专利文献4中，记载了通过溅射法在树脂膜基材上施加氮氧化硅膜而得的膜。

另外，专利文献5中，提出了利用氟、氧硅、氧化铝膜等的层叠高阻隔膜。并且记载了：此时的氧透过率为0.5cc/m²/day/atm以下，进一步水蒸气透过率为0.5g/m²/day以下。此时的阻隔层的厚度为